Tek boyutlu fotonik yapılarda fotonik bant özelliklerin incelenmesi
Investigation of photonic band properties in one dimensional photonic structures
- Tez No: 392174
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ ÇETİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Genel Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 154
Özet
Fotonik bant aralıklı malzemelerin ve bunların ışığın yayınımının kontrolünde kullanılmalarının çeyrek asır önce keşfi, bilimin bir çok alanında yeni ve heyecan verici gelişmelere ve araştırmalara neden olmuştur. Bu yapıların uygun yöntemlerle modellenmesi ve analizi onların anlaşılması açısından önemlidir. Bu çalışmada, öncelikle tek boyutlu periyodik fotonik bir yapıda kırılma indisi faktörü (δ) ve doluluk faktörünün (η) değişimine bağlı olarak dalga vektörü ve bant aralığı karakteristikleri gösterildi. Bazı kritik yapısal parametrelerdeki değişimin çok yönlü yansıma bandı üzerindeki etkisi iki farklı periyodik tabakalı sistem ele alınarak karşılaştırmalı olarak incelendi. 3D ortamda TE ve TM polarizasyonlarında ışık dalgasının periyodik ortamda ilerleyişi 0 o∼80o arasında farklı geliş açıları için simüle edildi. Sistemin toplam bant genişliği ile periyot arasında doğrusal bir ilişkinin olduğu belirlendi. Çok yönlü bant aralığının bir uygulaması olarak, görünür spektrum bölgesinde 300-750 nm dalgaboyu aralığında çalışan silisyum temelli iki tabakadan oluşan periyodik bir yapı kullanılarak açısal seçici kusursuz bir yansıtıcı tasarlandı. Son olarak, 1550 nm optik iletim aralığında tasarlanan simetrik ve asimetrik iki kusurlu periyodik yapı için, kusur modunun geçirgenlik karakteristikleri TE/TM modlarında ayrı ayrı çalışıldı. Geliş açısının değişiminin, kusur modunun pozisyonu ve pik değeri üzerindeki etkisi gösterildi. Kusur tabakasının yapısal parametrelerinin sistem üzerindeki etkisi ve Q kalite faktörü analiz edildi. Sayısal hesaplamalar için İletim Matrisi Yöntemi (İMY) ve Düzlem Dalga Yöntemi (DDY) kullanıldı.
Özet (Çeviri)
The photonic bandgap materials and their usage to control propagation of light which were discovered a quarter century ago; have caused exciting and new developments and researches in many areas of science. Modeling and analysis of these structures by appropriate methods are important in understanding, correctly. In this thesis; primarily, wave vector and bandgap characteristics have been shown with regard to varying refractive index factor (δ) and filling factor (η) in one dimensional periodic photonic structure. The effect of changing some critically structural parameters on omni-directional reflection band has been comparatively analyzed by using three different periodically layered systems. In three-dimensional space, the propagation of light wave in periodic medium for TE and TM modes has been simulated for different incident angles varying between 00 ~800 . Direct relation has been determined between the total bandgap and the period of the system. As an application of omni-directional band-gap, an angularly selected perfect reflector has been designed by using a periodically two layered silicon based structure working in visible spectrum with the wavelength varying between 300-750 nm. Lastly, transmittance characteristics of defect mode have been studied for both TE and TM polarizations; for two symmetric and asymmetric defective periodic structures which were designed for 1550 nm optical propagation gap. The effect of varying incident angle on the position and peak value of defect mode has been shown. The effect of varying structural parameters of defect layer on the system and Q -the quality factor- has been analysed. Transfer Matrix Method (TMM) and Plane Wave Method (PWM) have been used for computational calculations.
Benzer Tezler
- İşlevselleştirilmiş perovskitlerin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of functionalized perovskites
SERCAN ÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilim ve Teknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ŞAHİN
DOÇ. DR. SİNAN BALCI
- Thermoelectric effect in layered nanostructures
Katmanlı nanoyapılarda termoelektrik etki
GÖZDE ÖZBAL
Doktora
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN TUĞRUL SENGER
DOÇ. DR. HALDUN SEVİNÇLİ
- Analysis of wave propagation characteristics and design methods in two dimensional photonic bandgap structures
İki boyutlu fotonik bant durduran yapılarda dalga analizi ve tasarım yöntemleri
ONUR ERKAN
Doktora
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN ŞİMŞEK
- Identification of single-layer crystalline structures through their electronic and optical properties
Tek katmanlı kristal yapıların elektronik ve optik özellikleri aracılığıyla saptanması
YİĞİT SÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ŞAHİN
PROF. DR. SİNAN BALCI
- Biyosensör uygulamaları için nanofotonik yapıların tasarlanması
Design of nanophotonic structures for biosensor applications
NUR ERİM
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT